專利名稱：：一種鉆井液的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種鉆井液，具體的說，涉及主要用作海洋石油鉆井液，屬于工業(yè)鉆井液
技術領域：
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背景技術：
：隨著全球經(jīng)濟的飛速發(fā)展，世界各國對能源的需求量越來越多，其中主要的能源之一的石油需求量與日俱增，石油價格也一路攀升，在巨大的商業(yè)利潤刺激下，世界主要產(chǎn)油大國和各大產(chǎn)油公司都加大開采力度，而海洋石油是近幾十年來發(fā)展迅速、前景廣闊的領域。在這種背景下，作為石油鉆井所必需的鉆井液和封井液的無機鹵族系列需求量也日益增加，傳統(tǒng)的封井液或鉆井液如氯化鈣、氯化鎂、溴化鈉、溴化鋅等無機物。隨著開采力度的增加，加速了陸地油井出油量的疲乏，石油開采的地點逐漸轉(zhuǎn)向沿海大陸或淺海，由于淺海開采海水壓力影響，傳統(tǒng)的鉆井液由于比重小而達不到要求。根據(jù)海水壓力影響和深度計算這種鉆井液比重應不小于2.3g/ml，西方國家通過實驗，在這種要求下，在原先鹵族系列中只有溴化鋅能達到要求，價格卻十分昂貴，讓人們望而卻步。.如中國專利授權公告號"CN1155677C"，
專利名稱："氯化f丐鉆井液"，主要由氯化鈣，氯化鈉組成，具有良好的流變性，但它的密度最佳能達到1.9/cm3，不能達到海洋石油開采鉆井液的要求。幾種傳統(tǒng)鉆井液比重及價格對比，如表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術的不足，我們根據(jù)溴化鋅含量的不同，與同為鹵族系列的溴化鈣進行調(diào)配，得到了比重同為2.3g/ml的溴化鋅和溴化鈣混合液，這樣不但解決了單純溴化鋅價格昂貴的問題，降低了生產(chǎn)成本，也解決了由于溴化鈣比重小的，而不適應海洋開采石油的要求。為解決以上問題，本發(fā)明采用的技術方案是一種鉆井液由溴化鈣、溴化鋅混合組成由溴化鈣、溴化鋅混合組成，各成份的重量配比為溴化鈣17%-25%、溴化鋅50%-55%，余量水。溴化鈣由氧化鈣，氫溴酸，水反應制成，各成份的重量配比為氧化轉(zhuǎn)20-30%，氫溴酸50-60Q^，余量水。溴化鋅由鋅，氫溴酸，水反應制成，各成份的重量配比為氧化鋅30-35%，氫溴酸50-60%,余量水。溴化鈣和溴化鋅混合液的制備方法(1)按照比例取溴化鋅溶液50-55%，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在40-5(TC之間，進行機械攪拌；(2)按照比例取溴化鈣溶液17-25%，慢慢加入到步驟(1)制備溶液中，進行攪拌，充分混合后，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。溴化鈣的制備方法:(1)按照比例取氯化鈣，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)按照比例取氫溴酸，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸，控制反應溫度在90-ll(TC之間，到反應終點時，用酸度計測量PH范圍，使PH范圍在5-7之間；(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發(fā)，冷卻，結晶便制得溴化鈣溶液。反應方程式及工藝流程如下-CaCI+2HBr—CaBr2+2H20CaCI+2HBr中和反應一沉降一過濾一蒸發(fā)一冷卻一結晶—成品'此反應過程關鍵在于蒸發(fā)，結晶，原有工藝生產(chǎn)的溴化鈣在蒸發(fā)過程中，溫度控制在205-22CTC，就冷卻結晶，溴化鈣的水分含量會大，會造成混合液中純溴化鈣含量低，比重會達不到2.3g/ml要求。溴化鋅的制備方法-(1)按照比例取氧化鋅，用少量水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸，速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測其PH值，使PH值在3-5之間；(3)將步驟(2)所得的溶液用過濾，蒸發(fā)濃縮至72%—75%，冷卻，過濾，便制得溴化鋅溶液。反應方程式及工藝流程如下-ZnO+2HBr—CaBr2+2H20ZnO+2HBr—中和反應一沉降一過濾一蒸發(fā)一冷卻過濾一成品有翁效果本發(fā)明采用以上技術方案，其優(yōu)點是該鉆井液比重可達2.3g/ml、可抗高溫、低毒，具有良好的流變性能，滿足了海洋開采石油的要求。具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例1溴化鈣各成份的重量配比為氯化鈣20%，氫溴酸50%，余量水。溴化鋅各成份的重量配比為氧化鋅30%，氫溴酸50%，余量水。溴化鈣、溴化鋅混合液各成份的重量配比為溴化鈣17%、溴化鋅50%，余量水。溴化鈣的制備方法-.(1)取氯化鈣20%，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)取氫溴酸，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸50%，控制反應溫度在90°C，到反應終點時，用酸度計測量PH值7;(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發(fā)，冷卻，結晶便制得溴化鈣溶液。溴化鋅的制備方法-(1)取30%氧化鋅，用少量水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸50%，速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測PH值5;(3)將步驟(2)所得的溶液用過濾，蒸發(fā)濃縮至72%，冷卻，過濾，便制得溴化鋅溶液。溴化鈣和溴化鋅混合液的制備方法(1)取溴化鋅溶液50。X，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在4(TC，進行機械攪拌；(2)取溴化鈣溶液17%，慢慢加入到步驟(1)制備溶液中，進行攪拌，充分混合后，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。經(jīng)試驗測定鉆井液的性能如下密度2.18g/ml、濾失量5%、PH值6.8流變性轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)100、良實施例2溴化鈣各成份的重量配比為氧化鈣22%，氫溴酸53%，余量水。溴化鋅各成份的重量配比為氧化鋅31。X，氫溴酸53。％，余量水。溴化媽、溴化鋅混合液各成份的重量配比為溴化鈣18%、溴化鋅52%，余量水。溴化鈣的制備方法(1)取氧化鈣22%，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)取氫溴酸，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸，控制反應溫度在95'C，到反應終點時，用酸度計測量PH值6.75;(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發(fā)，冷卻，結晶便制得溴化鈣溶液。溴化鋅的制備方法:1)取氧化鋅31%，用少量水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸53%，速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測PH值4;(3)將步驟(2)所得的溶液用過濾，蒸發(fā)濃縮至72%，冷卻，過濾，便制得溴化鋅溶液。溴化鈣和溴化鋅混合液的制備方法(1)取溴化鋅溶液52%，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在42"C，進行機械攪拌；(2)取溴化鈣溶液22%，慢慢加入到步驟(1)制備溶液中，進行攪拌，充分混合后，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。'經(jīng)試驗測定鉆井液的性能如下-密度2.2g/m、濾失量6.5%、PH值6.3流變性轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)95、良實施例3:溴化鈣各成份的重量配比為氯化1丐23%，氫溴酸55%，余量水。溴化鋅各成份的重量配比為氧化鋅32%，氫溴酸55%，余量水。溴化鈣、溴化鋅混合液各成份的重量配比為.-'溴化鈣23%、溴化鋅53%，余量水。溴化鈣的制備方法(1)取氯化鈣23%，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)取氫溴酸55%，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸，控制反應溫度在95°C，到反應終點時，用酸度計測量PH值6.2;(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發(fā)，冷卻，結晶便制得溴化鈣溶液。溴化鋅的制備方法(1)取氧化鋅32%，用少量水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸55%，速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測PH值3.6;(3)將步驟(2)所得的溶液用過濾，蒸發(fā)濃縮至73%，冷卻，過濾，便制得溴化鋅溶液。溴化鈣和溴化鋅混合液的制備方法(1)取溴化鋅溶液53%，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在45"C，進行機械攪拌；(2)取溴化鈣溶液23%，慢慢加入到步驟(1)制備溶液中，進行攪拌，充分混合后，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。經(jīng)試驗測定鉆井液的性能如下密度2.3、濾失量7%、PH值6.流變性轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)85、優(yōu)溴化鈣各成份的重量配比為氯化鈣25。％，氫溴酸57%，余量水。溴化鋅各成份的重量配比為氧化鋅33%，氫溴酸57%，余量水。溴化鈣、溴化鋅混合液各成份的重量配比為溴化鈣24%、溴化鋅53.5%，余量水。溴化鈣的制備方法-(1)取氯化鈣24%，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)取氫溴酸57%，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸，控制反應溫度在98°C，到反應終點時，用酸度計測量PH值6;(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發(fā)，冷卻，結晶便制得溴化鈣溶液。溴化鋅的制備方法(1)取氧化鋅33%，用少量水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸57。％，速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測PH值3.5;(3)將步驟(2)所得的溶液用過濾，蒸發(fā)濃縮至72%，冷卻，過濾，便制得溴化鋅溶液。溴化鈣和溴化鋅混合液的制備方法(1)取溴化鋅溶液53.5%，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在46"C，進行機械攪拌；(2)取溴化鈣溶液24%，慢慢加入到步驟(1)制備溶液中，進行攪拌，充分混合后，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。經(jīng)試驗測定鉆井液的性能如下密度2.32、濾失量10%、PH值5.8流變性轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)80、良實施例5:溴化鈣各成份的重量配比為氯化鈣28%，氫溴酸59。X，余量水。溴化鋅各成份的重量配比為氧化鋅34%，氫溴酸59%，余量水。溴化鈣、溴化鋅混合液各成份的重量配比為溴化鈣24.5。/^、溴化鋅54。％，余量水。溴化鈣的制備方法(1)取氯化鈣28%，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)取氫溴酸59%，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸，控制反應溫度在10rC，到反應終點時，用酸度計測量PH值5.8;(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發(fā)，冷卻，結晶便制得溴化鈣溶液。溴化鋅的制備方法(1)取氧化鋅34%，用少量水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸59%，速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測PH值3-2;(3)將步驟(2)所得的溶液用過濾，蒸發(fā)濃縮至72%，冷卻，過濾，便制得溴化鋅溶液。溴化鈣和溴化鋅混合液的制備方法(1)取溴化鋅溶液54%，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在89'C，進行機械攪拌；(2)取溴化鈣溶液24.5%，慢慢加入到步驟(1)制備溶液中，進行攪拌，充分混合后，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。_經(jīng)試驗測定鉆井液的性能如下密度2.33、濾失量18%、PH值5.5流變性轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)70;良實施例6:溴化鈣各成份的重量配比為氯化鈣30%，氫溴酸60%，余量水。溴化鋅各成份的重量配比為氧化鋅35%，氫溴酸60%，余量水。溴化鈣、溴化鋅混合液各成份的重量配比為溴化鈣25%、溴化鋅55%，余量水。溴化鈣的制備方法(1)取氯化鈣30%，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)取氫溴酸60%，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸，控制反應溫度在108°C，到反應終點時，用酸度計測量PH值4.5;(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發(fā)，冷卻，結晶便制得演化鈣溶液。溴化鋅的制備方法(1)取氧化鋅35%，用少量水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸60%,速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測PH值3;(3)將步驟(2)所得的溶液用過濾，蒸發(fā)濃縮至75%，冷卻，過濾，便制得溴化鋅溶液。'溴化鈣和溴4t鋅混合液的制備方法(1)取溴化鋅溶液55%，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在49。C，.進行機械攪拌；(2)取溴化鈣溶液25%，慢慢加入到步驟(1)制備溶液中，進行攪拌，充分混合后，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。經(jīng)試驗測定鉆井液的性能如下密度2.34、濾失量25%、PH值5'流變性轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)55;良。權利要求1、一種鉆井液，由溴化鈣、溴化鋅混合組成，其特征在于，各成份的重量配比為溴化鈣17％-25％、溴化鋅50％-55％，余量水。2、根據(jù)權利要求1所述的一種鉆井液，其特征在于，溴化鈣由氧化鈣，氫溴酸，水反應制成，各成份的重量配比為氧化鈣20%-30%，氫溴酸50-60%,余量水。3、根據(jù)權利要求1所述的一種鉆井液，其特征在于，溴化鋅由氧化鋅，氫溴酸，水反應制成，各成份的重量配比為氧化鋅30%-35%，氫溴酸50%-60%，余量水。4、一種鉆井液，其特征在于，溴化鈣和溴化鋅混合液的制備方法(1)按照比例取溴化鋅溶液50%-55%，加入反應器中，進行加熱，溫度控制在40-5(TC之間，進行機械攪拌；(2)按照比例取溴化鈣溶液17-25%，慢慢加入到步驟(1)制備溶液中，進行攪拌，充分混合后，再加少量水，機械攪拌30分鐘，使其充分溶化，再冷卻即得成品。5、根據(jù)權利要求4所述的一種鉆井液，其特征在于，溴化鈣的制備方法(1)按照比例取氯化鈣，加入到反應器中，用少量水微溶；(2)按照比例取氫溴酸，往反應器中，邊攪拌邊加入氫溴酸，控制反應溫度在90-ll(TC之間，到反應終點時，用酸度計測量PH范圍，使PH范圍在5-7之間；(3)將步驟(2)所得的溶液進行沉降，過濾，蒸發(fā)，使其溫度控制在205-220。C之間，冷卻，結晶便制得成品。6、根據(jù)權利要求4所述的一種鉆井液，其特征在于，溴化鋅的制備方法:(1)按照比例取氧化鋅，用水溶融；(2)再往反應器中，加氫溴酸，速度由快到慢，待溶液變清時，停止加氫溴酸，測其PH值，使PH值在3-5之間；(3)將步驟(2)所得的溶液過濾，蒸發(fā)濃縮至72%—75%，便制得成品。全文摘要本發(fā)明涉及一種鉆井液，由溴化鈣、溴化鋅混合組成，各成分的重量配比為溴化鈣17％-25％、溴化鋅50％-55％，余量水。得到了比重為2.3g/ml的溴化鋅和溴化鈣混合液，解決了單純溴化鋅價格昂貴的問題，降低了生產(chǎn)成本，也解決了由于溴化鈣比重小的問題，主要適應于海洋石油鉆井。文檔編號C09K8/05GK101186811SQ20071011406公開日2008年5月28日申請日期2007年11月14日優(yōu)先權日2007年11月14日發(fā)明者王洪達申請人:王洪達